發(fā)布時(shí)間：2021-09-22 14:29

　　船舶發(fā)動(dòng)機(jī)是航運(yùn)領(lǐng)域的主要?jiǎng)恿ρb置,在促進(jìn)航運(yùn)和經(jīng)濟(jì)的同時(shí),也造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了控制船舶造成的污染物排放,國(guó)際海事組織制定了的嚴(yán)格的船舶污染物排放法規(guī)。通過(guò)缸內(nèi)控制燃燒和后處理技術(shù)可以有效的降低污染物排放。由于天然氣儲(chǔ)量豐富、能量密度高、價(jià)格低且排放性好等特性,使其成為最佳理想的發(fā)動(dòng)機(jī)替代燃料。近年來(lái),隨著雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的不斷發(fā)展,柴油-天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的越來(lái)越被人們重視。優(yōu)化雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī),使其擁有更高的燃燒效率,更好的排放性成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本文以MAN 8L51/60DF船用中速四沖程雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,使用米勒循環(huán)與噴射策略優(yōu)化雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷工況運(yùn)行時(shí)的燃燒與排放性能。使用AVL-BOOST軟件建立雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饽Ｊ较碌囊痪S仿真模型。模型經(jīng)過(guò)合理的假設(shè),結(jié)合了 Vibe雙區(qū)模型與外部混合預(yù)測(cè)模型,建立了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饽Ｊ饺?fù)荷仿真模型。模型根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)出廠驗(yàn)收?qǐng)?bào)告進(jìn)行驗(yàn)證,參數(shù)誤差在3%以內(nèi)。在一維仿真中,分析了增壓壓力、進(jìn)氣門關(guān)閉時(shí)刻、壓縮比對(duì)功率、油耗率、NOx排放以及爆發(fā)壓力的影響。結(jié)果表明,單獨(dú)增大增壓壓力與壓縮比會(huì)提高燃燒效率,與此同時(shí)會(huì)造成NOx... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：113 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３?ＭＡＲＰＯＬ附則ＶＩ燃油含硫量限值??Ｆｉｇ．?１．３?ＭＡＲＰＯＬ?Ａｎｎｅｘ?ＶＩ?ｆｔｉｅｌ?ｓｕｌｆｕｒ?ｌｉｍｉｔｓ??－２?－??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???全球范圍內(nèi)排放控制區(qū)具體分布如圖１．４所示從圖中可以看出，在亞洲排放控??制區(qū)較少，日本和韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家都在排放控制區(qū)內(nèi)。船舶發(fā)動(dòng)機(jī)造成的大氣污染不容??忽視，因此積極開發(fā)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)減排技術(shù)，對(duì)緩解能源危機(jī)以及迎接不斷嚴(yán)格的排放法??規(guī)帶來(lái)的挑戰(zhàn)有著重要的意義。??ｗｍ???＼丄＿?？?，???ＥＣＡ?Ｚｏｎｅ?ＥＣＡ?Ａｒｅａ?Ｚｏｎｅ?Ｃｏｄｅ?Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ?ＥＣＡ?Ｚｏｎｅ?ＥＣＡ?Ａｒｅａ?Ｚｏｎｅ?Ｃｏｄｅ?Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ??ＵＳ?Ｅａｓｔ?Ｃｏａｓｔ?／?ｌａｋｅｓ?２?１?Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?Ｖａｔｕｅｓ?Ｗｅｓｔ?Ｃａｎａｄａ?２?９??ＵＳ?Ｗｅｓｔ?Ｃｏａｓｔ?Ｎｏｒｔｈ?２?２?隱?２００；?Ｍｅｄｉｔｅｒｒａｎｅａｎ?Ｓｅａ?３?１０?Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?Ｖａｌｕｅｓ??ＵＳ?Ｗｅｓｔ?Ｃｏａｓｔ?Ｓｏｕｔｈ?２?７?２００?Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ?４?１１?ｇ?２００??Ｈａｗａｉｉ?２?３?２００?Ｎｅｗ?Ｚｅａｌａｎｄ?５?１２?２００??Ｇｕｌｆ?ｏｆ?Ｍｅｘｉｃｏ?２?４?２００?｜?Ａｕｓｔｒａｌｉａ?５?１３??Ｐｕｅｒｔｏ?Ｒｉｃｏ?２?５?２００?Ｊａｐａｎ?６?１４?２００??Ｎｏｒｔｈ?Ｓｅａ?／?Ｂａｌｔｉｃ?Ｓｅａ?１?６?Ｍｕｌｔｉｐｌｅ?Ｖａｌｕｅｓ?Ｋｏｒｅａ?７?１５?２００??Ｅａｓｔ?Ｃａｎａｄａ?２?８?｜｜＾＿２００??圖１．４?ＥＣＡ排放控制區(qū)［１】??Ｆｉｇ．?１．４?ＥＣＡ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｏｎｔｒｏｌ?

氣??的主要成為為甲烷，是一種非常清潔的燃料，天然氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)替代燃料有著一定的歷??史［１］。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)燃燒方式的不同可以分為火花點(diǎn)燃式單一燃料發(fā)動(dòng)機(jī)ｍ與天然???氣作為主燃料，柴油等高活性燃料作為引燃油燃料的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)［８】。??雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)天然氣噴射方式分為兩種％?—種為進(jìn)氣道預(yù)混合噴射另一??種為天然氣缸內(nèi)直噴Ｍ?進(jìn)氣道混合可按照噴油器布置位置分為進(jìn)氣總管噴射與進(jìn)氣??歧管噴射。近年來(lái)隨著國(guó)際油價(jià)的上漲和排放法規(guī)的限制，國(guó)內(nèi)內(nèi)河船舶“油改氣”進(jìn)程??不斷推進(jìn)。如圖１．．６所示，國(guó)內(nèi)柴油機(jī)“油改氣”方案主要有兩種，兩種都屬于Ｐｉｌｏｔ－ＤＦ??燃燒方式。方案Ａ中燃?xì)鈬娚湮恢迷趫D中①位置，需要增加燃?xì)饣旌掀骱涂刂葡到y(tǒng)：方??案Ｂ中燃?xì)鈬娚湮恢迷趫D中②位置，此種方式需要在每缸進(jìn)氣支管單獨(dú)增加燃?xì)鈬娮欤??增加？套控制系統(tǒng)。由于燃?xì)鈬娮煳恢每拷M(jìn)氣門，燃?xì)饪梢钥焖俚呐c空氣混合。高壓??直噴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)也可以應(yīng)用于“油改氣”改造。與Ｐｉｌｏｔ－ＤＦ燃燒方式不同，此種燃燒方??式屬于高壓缸內(nèi)直噴（Ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎ，?ＨＦ＊Ｄ丨〉，天然氣噴射位置在圖中③??位置。此種改造需要增加或者更換一體化噴油器，改造與控制都較為復(fù)雜。如圖１．７所??示，燃油在壓縮末期上止點(diǎn)前噴入，隨后髙壓燃?xì)鈬娙霘飧桌^續(xù)燃燒。??Ａ?Ａ?Ａ?Ａ?Ａ???－ＪＷＬ??圖１．６天然氣噴射位置??Ｆｉｇ．?１．６?Ｇａｓ?ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ｌｏｃａｔｉｏｎ??￣?５?＿??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]引燃油噴射時(shí)刻對(duì)著火特性和壓力振蕩影響的研究[J]. 劉昌文,劉宗寬,劉博,周磊,衛(wèi)海橋.  天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2020(02)
[2]燃?xì)忸A(yù)噴對(duì)高壓直噴天然氣船機(jī)的影響研究[J]. 王解托,劉騰,董晶瑾,劉海峰,葉映,堯命發(fā).  內(nèi)燃機(jī)工程. 2018(05)
[3]不同米勒循環(huán)方式對(duì)柴油機(jī)工作過(guò)程影響的一維模擬分析[J]. 楊帥,馮志煒,趙治國(guó),周毅.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2018(05)
[4]天然氣雙燃料技術(shù)在船機(jī)上的研究進(jìn)展分析[J]. 王解托,董晶瑾,劉海峰,葉映.  小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2017(02)
[5]基于響應(yīng)曲面法的非道路用高壓共軌柴油機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)優(yōu)化標(biāo)定[J]. 王俊,申立中,楊永忠,畢玉華,萬(wàn)明定.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(03)
[6]電子調(diào)速在SaCoSone中的應(yīng)用研究[J]. 王超,胡緒昌,項(xiàng)衛(wèi)東,沈小波.  船舶工程. 2016(S2)
[7]米勒循環(huán)模式的柴油機(jī)性能及NOx排放的數(shù)值研究[J]. 劉鑫,魏勝利,冷先銀,紀(jì)坤鵬,王飛虎.  廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(02)
[8]考慮多參數(shù)影響的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)象學(xué)爆震預(yù)測(cè)模型[J]. 陳龍華,李鐵,尹濤,鄭斌.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2016(04)
[9]RCCI新燃燒技術(shù)綜述[J]. 繆雪龍.  現(xiàn)代車用動(dòng)力. 2014(01)
[10]大功率中速米勒循環(huán)柴油機(jī)NOx排放特性數(shù)值模擬[J]. 袁文華,何爽,田江平,依平,隆武強(qiáng).  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(01)

博士論文
[1]輪機(jī)模擬器發(fā)動(dòng)機(jī)建模方法研究[D]. 唐元元.大連海事大學(xué) 2018
[2]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒的數(shù)值研究及優(yōu)化[D]. 吳振闊.湖南大學(xué) 2018
[3]基于解耦法的柴油和生物柴油表征燃料骨架反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 常亞超.大連理工大學(xué) 2016

碩士論文
[1]船用中速雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)微引燃策略仿真研究[D]. 王桂新.武漢理工大學(xué) 2017
[2]船用天然氣—柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)值研究[D]. 任川.大連海事大學(xué) 2013



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